호암상 공학상 받는 박남규 성균관대 교수...빛 흡수율 높인 태양전지 개발공로

“지난 20여년간 태양전지라는 한 우물만 팠더니 지난해에 이어 올해도 이런 영광을 안게 된 것 같습니다.”제28회 호암상 공학상 수상자로 선정된 박남규(58) 성균관대 화학공학부 교수는 30일 이렇게 말하며 환하게 웃었다.

호암상은 호암재단이 인문사회, 예술, 과학기술 등 5개 분야에 걸쳐 주는 상으로 특히 공학상과 과학상은 국내 최고 권위를 가진 상이다. 이번 시상식은 다음달 1일 서울 중구 호암아트홀에서 열린다. 박 교수는 상장과 순금 50돈짜리 메달, 상금 3억원을 받는다.

태양전지 분야의 세계적인 석학으로 평가받고 있는 박 교수는 지난해 9월 글로벌 학술정보분석 서비스 기관인 ‘클래리베이트 애널리틱스’가 선정한 ‘가까운 장래에 노벨상을 받을 수 있을 것으로 예상되는 연구자 22명’에 한국인 과학자로는 유일하게 포함됐다.

클래리베이트 애널리틱스에서 노벨 과학상 후보로 한국 과학자를 꼽은 것은 유룡 카이스트 화학과 명예교수 이후 두 번째이다.

그가 처음 태양전지 연구에 뛰어들게 된 것은 서울대에서 박사학위를 받은 뒤 1997년 미국 국립재생에너지연구소에서 박사후연구원으로 있을 때 염료감응 태양전지 연구를 시작하면서다.

“태양전지 연구의 핵심은 높은 효율과 낮은 발전단가의 기술 확보입니다. 염료감응 태양전지는 낮은 발전단가라는 목표는 달성할 수 있었지만 높은 효율에는 한계가 있었지요. 그래서 빛 흡수율이 높아 발전효율을 높일 수 있는 물질을 찾기 시작했던 거죠.”

연구에 돌파구가 열리지 않아 고민하던 그는 2007년 한 학회에 참석했다가 빛 흡수율이 좋은 페로브스카이트라는 물질이 있다는 것을 알게 됐다. 페로브스카이트의 가능성을 본 박 교수는 연구를 거듭한 끝에 2012년 고체 페로브스카이트 태양전지를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다.

“과학의 발견에는 우연이 종종 끼어든다는 이야기가 있지만 제 경험에 비추어 보면 우연한 발견은 없어요. 페로브스카이트 태양전지 발명도 오랜 시간을 꾸준히 투자한 필연의 산물일 뿐이지요.”

박 교수가 개발한 페로브스카이트 태양전지는 현재 사용되고 있는 실리콘 소재 태양전지의 문제점들을 개선해 태양광 발전의 보편화를 이끌 것으로 기대되고 있다. 박 교수의 연구 이후 현재까지 관련 연구논문은 9000편이나 쏟아졌다.

“페로브스카이트를 태양전지에 사용했을 때 다른 물질보다 효율이 높아지는 이유에 대해서는 아직 정확하게 알지 못합니다. 물질 특성과 높은 효율의 상관관계를 찾는 근원적 연구를 통해 초고효율 태양전지를 개발하는 게 앞으로의 목표입니다.”

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr